Leder Du Efter En Forandring: Cellmotilitet Afgørende For Udvikling

{h1}

Udviklingsbiologen michelle starz-gaiano udforsker mysterierne ved celle-migration under ægudvikling.

Dette bag scenerne blev leveret til WordsSideKick.com i samarbejde med National Science Foundation.

Celler flytter konstant igennem vores krop. Hvide blodlegemer rush til et infektionssted. Hudceller rally for at reparere et sår. Og når man er ramt af kræft, metastaserer disse celler og rejser til fjerne organer. For at en celle skal løsne fra sit oprindelige sted og rejse, skal det ændre sin identitet - et spørgsmål om at tænde nye gener til udtryk. For at forudsige, hvilke gener der regulerer cellemotilitet hos mennesker, har Michelle Starz-Gaiano, en udviklingsbiolog ved University of Maryland, Baltimore County, vendt sig til et insekt, hvis gener er mindst 70 procent svarende til vores - frugtflyvningen.

Da jeg besøgte sit laboratorium for at lære mere om sit arbejde, var Starz-Gaianas entusiasme for hendes emne klart fra starten af ​​vores interview. "Cell migration er påkrævet for et æg til at vokse til en smuk organisme. Så forståelse for, hvordan en celle bevæger sig er afgørende for at forstå udviklingen," sagde hun. "Det er fascinerende at tænke over, hvordan celler kan gøre ting, som jeg som en meget kompleks organisme har svært ved at gøre, som at finde retning og være i tide," sagde hun med grin.

Med finansiering fra National Science Foundation og March of Dimes undersøger Starz-Gaiano, hvordan cellerne bevæger sig inden for frugtsluft-ægkamre. Når frugten flyver æg forbereder sig til befrugtning, skal nogle celler, for at gøre deres job, rejse til nye steder. Starz-Gaiano fokuserer på cellerne, hvis opgave er at opbygge en "dør" til sædets store indgang. Gødning afhænger af succesen af ​​deres migration og dørens dannelse.

Forreste sæder

Starz-Gaiano's arbejde med cellemotilitet under ægudviklingen startede på Johns Hopkins University School of Medicine med Denise Montell, direktør for Center for Cell Dynamics. De valgte frugtfly som model på grund af det enorme antal genetisk-forskningsværktøjer, der er tilgængelige fra et århundrede af frugtflyforskning. Fordi insektens væv er gennemsigtige, kan forskerne også udnytte forreste sæder til molekylære scener.

"Meget af det, vi vidste om celle-migration, kom fra at se celler flytte i en skål. Men det fortæller os ikke forholdet mellem væv og individuelle celler," sagde Starz-Gaiano. Så Montell's gruppe udarbejdede en måde at se den dramatiske migration ved hjælp af time-lapse-billeddannelse, som producerede en 10-sekunders film af, hvad i realtid ville være en to-timers begivenhed. En kombination af frugtflycelleceller, der bevæger sig i deres normale miljø og live-imaging-metoden afslørede kompleksiteten af ​​en livskvalitet, der er usynlig for det blotte øje.

Starz-Gaiano gemt sit korte blonde hår bag hendes øre og sad på kanten af ​​hendes stol, klar til at blive teknisk. "Kan jeg vise dig nogle PowerPoint dias?" hun spurgte. "Det er svært at bare forklare i ord." Med billeder, diagrammer og en time-lapse video unraveled han stadier otte til ti af den udviklende frugt fly æg.

Suspended i blackness er en delikat teardrop af celler. Halvdelen af ​​ægget er oocyten, den enkeltcelle udpeget til at opdele og vokse til et afkom. Den anden halvdel består af 15 sygeplejerskeceller, hvis rolle er at passe ægets udvikling. Ca. 600 til 900 epithelceller, regelmæssigt i form, stiv og tæt forbundet med hinanden, dæmper ydervæggen. De vil til sidst danne æggeskallen.

Klatrere

Fra æggeskallegruppen er to polarceller og seks til otte af deres naboer ved at ændre deres skæbne. De vil klynge, rejse til oocyten og bygge den lille dør til sædcellerne.

Polarcellerne har ingen bevægelig evne, så de skal rekruttere de omkringliggende seks til otte celler til at ramme dem og bære dem væk. Når det er tid til at gå, sender parret et signal, et cytokinlignende protein, til deres naboer. En udførlig signalvej finder sted inden for modtagerne for at udtrykke det slbo (udtalte slow-bo) gen. Og voila begynder de nærliggende epithelceller deres nye liv som grænseceller.

De tætter de to polære celler som livvagter tæt ind. Klatrerne rejser sammen, lunge og låses på et molekylært greb efter det andet. Et velcro-lignende protein gør det muligt for dem at holde fast og slippe ud af filamentens motorvej. Blokken roterer og cellerne vender om. De arbejder sammen, unrelenting, shouldering gennem sygeplejerske celler undervejs. Alt kan gå galt på tværs af det mikroskopiske terræn. Alligevel gør de det næsten altid.

År af lab arbejde giver Starz-Gaiano og hendes kolleger til at begynde at forstå de signalveje, der regulerer denne serie af begivenheder. "Det er interessant, hvordan enkelte molekyler kan styre komplekse adfærd. Migration skal være rigtigt reguleret til at træne ud, og det virker så meget af tiden."

Signaleringsvej

Blandt de molekylære checks og balancer er det, der kaldes en JAK / STAT signalveje. Når en nærliggende celle modtager det første signal fra polarcellen, vågner to enzymer med navnet JAKs eller Janus kinaser. Så kalder JAK'erne over to STAT molekyler, kort for Signal Transducer og Activator of Transcription. Når STAT'erne er parret, er deres job at finde DNA'et og målrette det sovende slbo-gen til udtryk. På denne måde styrer JAK / STAT aktiveringen af ​​bevægelighed i grænseceller.

JAK / STAT signaleringskaskaden er velkendt hos pattedyr, især for dets rolle i hæmatopoiesis - processen med stamceller bliver blodceller. Hertil kommer, at høj STAT-aktivitet er korreleret med mere invasive kræftformer, såsom ovariecancer.

Da Dr. Starz-Gaianas UMBC-laboratorium drog ind i, hvad der regulerer STAT, fokuserede de på to forskellige gener, der blev fundet i grænseceller. Den ene er det apontiske gen, der lukker STAT-aktivitet under en bestemt tærskel, stopper ekstra celler fra at mærke sammen og bremser gruppen. Den anden er socs36E genet, som stunts bevægelse ved at undertrykke cytokin signalering.

"Vi er i stand til at studere frugtsluf-generne gennem tab-of-function eksperimenter," forklarede hun. "Ved at blokere et gen og se hvad der går galt, kan vi forstå sin rolle i udviklingen. For eksempel, hvis du bager brød og forlader gæren, stiger brødet ikke. Du kan konkludere, at gærens job er at gøre brødopgang. Vi gjorde det samme med gener og proteiner i fluer. "

Lab arbejde

Hun førte mig ud af hendes kontor og til laboratorierne, hvor en håndfuld bachelor- og kandidatstuderede rystede under vejledningen. "Salma vil vide, hvordan vi gør noget herinde!" hun meddelte, smilende.

Katie, lab technician, sad på en bænk peering i et mikroskop. Hendes øre knopper druknede det højt mekaniske humming i rummet med musik. Hun inspicerede frugtfluer banket ubevidst af kuldioxid pumpet ind i den pude, de lå på. Mens de sov, kunne hun udvælge de ikke-modtagne kvinder. En plakat på den modsatte mur tjente som en guide. Række fluer modellerede forskellige fysiske egenskaber, den nederste række angiver, hvad mænd og kvinder ser ud.

Starz-Gaiano åbnede inkubatorer for at vise mig hylder fyldt med klare hætteglas mærket. Inde i hver sværmede fluer i alle aldre, fra små larver til voksne. De lever på majsmel og melasse. "Vi dyrker små familier med de samme mutationer. Katie flipper hætteglasene en gang om måneden til ny mad." Hver mutantlinie, såsom en uden STAT-aktivitet, skal hæves i et separat hætteglas.

Jinal, en bachelorstuderende, udstødte de kvindelige æggestokke med et sæt tang og faldt dem i et væskeflaske. Et holdbart exoskeleton holdt fluernes kroppe intakte. Senere vil de interessante celler markeres fluorescens.

Efter alle sorteringen blev dissektion og farvning den sjove del - undersøgelse af æggene med et sammensat epifluorescerende mikroskop. Den enorme maskine indeholder en komponent, der gør det muligt for seeren at se på et tykt væv et tværsnit ad gangen. Det muliggør også levende billeddannelse. På den tilstødende computerskærm klikker Starz-Gaiano rundt og bragte smukke skud af ægkamre, hver med deres glødende neonfarver.

Professoren påpegede, hvordan hendes lab var ikke bare et laboratorium, det var en arbejdsplads. "Eleverne i mit laboratorium bliver uddannet gennem NSF-stipendiet. Folk er ikke altid klar over, at finansiering ikke kun giver videnskabelig forskning, men det skaber også job for mange mennesker."

Ligesom klyngen af ​​polære og grænseceller var laboratoriens retningsretning akut, deres teamwork beundringsværdigt. De flyttede med et fælles mål for at udforske grundlæggende spørgsmål om, hvordan cellerne rejser, for bedre at forstå det menneskelige immunsystem, stamceller og endda kræft.

Starz-Gaiano viste mig et sidste billede, der undrer mig over, hvordan celler i et voksende æg kan være ekstremt klæbrige, men rejser med agility. Trods de svar, de havde fundet hidtil, var der stadig meget at lære om den mindste enhed af livet. "Hvordan navigerer cellerne i et konstant skiftende miljø? Hvordan forstår de, hvad tid der skal hen og hvor skal de hen?" hun undrede højt. "Det er bare, jeg tror, ​​et mirakel."

Redaktørens note: Forskerne, der er afbildet i artiklerne bag scener, er blevet støttet af National Science Foundation, det føderale agentur, der er ansvarlig for finansiering af grundforskning og uddannelse på tværs af alle områder inden for videnskab og teknik. Eventuelle udtalelser, konklusioner og konklusioner eller anbefalinger udtrykt i dette materiale er forfatterens og afspejler ikke nødvendigvis Nationale Videnskabsstiftelsens synspunkter. Se bagved scenesarkivet.

Leder Du Efter En Forandring: Cellmotilitet Afgørende For Udvikling

FAQ - 💬

❓ Hvad er god forandringsledelse?

👉 Forandringsledelse er brugen af den nødvendige viden, kompetencer, evner, metode, processer og værktøjer til at føre et individ eller en gruppe af medarbejdere fra den nuværende til den fremtidige, ønskede situation, for at sikre at forretningsmæssige mål i forbindelse med en forandring opnås.

❓ Hvad er en forandring?

👉 En forandring er, når noget ændrer sig og fx får en anden form eller funktion. Det kan være et resultat af en beslutning, en proces, en lovgivning, men det kan også være noget udefrakommende, som vi ikke har kontrol over eller direkte kan påvirke.

❓ Hvad handler Lewins forandringsmodel om?

👉 Lewins forandringsmodel er opkaldt efter dens ophavsmand, Kurt Lewin, som udviklede den i 1950'erne. Den opdeler processen i tre trin: Optøning Dette er forberedelsesstadiet. Analysér, hvordan tingene fungerer nu, så du helt præcist forstår, hvad det er, der skal forandre sig, for at opnå de ønskede resultater.

❓ Hvorfor forandringsledelse?

👉 Forandringsledelse er den tilgang, der skal til for at opnå de ønskede resultater af stort set alle projekter og initiativer. En tidlig dialog mellem forandringsledelse og projektledelse er en garanti for succes. Forskning viser, at effektiv forandringsledelse seksdobler sandsynligheden for at nå det ønskede resultat.

❓ Er forandring godt?

👉 Forandringer er nemlig en nødvendighed for udvikling. Det handler nemlig om at tilpasse organisationen til nye teknologier, ny lovgivning og alle de andre ting, der forandrer sig uden for virksomhedens trygge ramme. Og det er den, som tilpasser sig bedst muligt, der vinder på den lange bane.

❓ Hvad er en Forandringsanalyse?

👉 Forandringsanalyse forstå forandringen. Succesfuld gennemførte forandringer er nært forbundet til forandringsanalyse. Du skal forstå, hvad det er, man skal lede og forandre og hvad man vil opnå med forandringen. God forandringsledelse er nært knyttet til god forandringsanalyse.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2024 DA.WordsSideKick.com